G Ü N E ş E N E R J i s i D C s V A s 1 ın g N o >-w ~ >, ~ Fatih Onur Hocaoğlu Araı, Gör./ AnadoluÜniv. 2002 yılıııda Pamukka/e Üniversitesi ElektrikElektronik Mü/ı. Bölümü 'nelen mezıın olan Fatilı Onıır !-locaoğlıı, aynı yıl Afyon Kocaıepe Üniversitesi'nde araştırma g(}revlisi o/amk göreve başladı. 2003 yılında doktora yapmak üzere Anadolıı Üııiversiles/'ııe görevlendirildi. !-laleıı bu üııiversiteı,lıı Mülı. Mim. Fak. Elektrik-E/ektroııik Mülıeııdisliği Böliiıııü'ııde araştırma görevlisi olarak çalışmakta ve doktora eğitimiııi .ı·ürdiirmekıediı: ligi alaıılan, yeııileııebilir eııeıji kayııqkları, eııeı,ii .ı·istemleri, yapay sinir ağları ve bu/qııık siııir ağlandıı: 1 r,tehmet Kurban Yrd. Doç. Dr. / Anadolu Üniv. 1991 yılmda, ITO Elektrik-Elektıvııik Fakültesi, Elektrik Miilıeııdis/iği Bölıımü'ııdeıı mezıııı olaıı Kurban, ITO Feıı Bilimleri Eııstitıısii, Elektrik Mülıendisl/ği Aııabilim Dalı, Elektrik Mülıeııdis/iğ/ Programı 'ııda yiiksek lisans ( 1994) ve doktora (2001) yapmıştır. /993- 1994 yıllan arasıııda Bilecik Arslaıı A/lmünyıım Sanayi ve Tıcaret limited Şirketi'ııde elektrik bakım ve onanm şefi, 1995-2001 yıllan arasıııda ITO Elektrik-Elektroııik Fakültesi, Elektrik Miilıeııdisliği Bölıımii, Elektrik Tesisleri Anabilim Dalı 'ııda amştırma görevlisi olarak görev yapmış ve 2002 yılıırqa, Aııadolıı Üııiversitesi Miilıeııdis/ik-Mimarlık Fakültesi, ElektrikElektroııik Miilıeııdisliği Bölüıııü'ııe yardımcı doçeııt olarak ataıı-ııııştıı: !-la/eıı ay111 bolıımde Elektrik Tesisleri Aııabilim Dalı Başkanı olarak görev yapmaktadır. ilgi alaııları Yeııileııebilir Enerji Kaynakları, Eneıji Sistemleri Aııalizi, Plaıılaıııası ve Opıimizasyonııdııı: ÖZ-=T------, Güniiıııiizde fosil yakıt kayııak/anırııı giderek azalması ve saııayileşmeye paralel olarak eııerji talebiııin giderek artması, yeııileııebilir eııeıji kaynaklarıııı dalıa yaygıır ve dalıa verimli kııllaıımayı zorıınlıı kılmaktadır. Yeııi/eııebilir eııeıji kayııakları deııiliııce akla ilk olarak giiııeş, rüzgar ve jeotermal enerji gelırıektediı: Ülkemizde de yenilenebilir enerji kaynaklarının kııllanıırııııın artınlması /ııısusunda ciddi çalışmalar yapılmaktadır. Hiç şüphe ypk ki yeııilenebilir eııeıji kayııaklqrıııııı maliyetlerinin azaltılması kadaı; verimliliğiııin artırılması da çok önemli bir koııudıır. Bu kapsamda yapılan bıı çalışmada, başlıca yenilenebilir eııeıji kaynağı olaıı giiııeşteıı da/ıa verimli bir şekilde .fayda/anabilmek amacıyla bir sistem modeli tasarlanmıştır. Ayrıca sistem doııaııııııı, tasarımı ve yazılımı ile ilgili •;;; bilgi, şekil ve akış diyagramı verilmiştiı: ·e, Anahtar sözcükler: Yeııilenebilir Eııerji, ~ .fotovolıaik, giiııeş ışıııııııı, mikro ': koııtrolöı; adım motorıı. -----~ 'iii ~ 114 Güneş ışığını Verimli Kullanan Bir Güneş Paneli Sisteminin Tasarımı 1. Giriş Günümüzde fosil yakıt kaynaklarının giderek azalması ve sanayileşmeye paralel olarak enerji talebinin giderek artması, yenilenebilir enerji kaynaklarını daha yaygın ve daha verimli kullanmayı zorunlu kılmaktadır. Bu durumda, kullanılmakta olan yakıtlara alternatif olabilecek, tükenme olasılığı daha az ve atıkları çevreye zarar vermeyecek enerji arayışına gidilmiştir. Hidrolik enerji, jeotermal enerji, rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi bu tür kaynakların başlıcalarıdır. Bu sistemlerin arasından en çok kullanılanlardan biri de fotovoltaik enerji sistemleridir. Fotovoltaik enerji sistemleri; doğa dostu, kaynağı güneş olduğundan sonsuz rezervli, hareketli parçası olmadığı için bakım gerektirmeyen sessiz ve t~J_!· nabilir bir üretim yöntemidir. Ülkeler enerji gereksinimlerinin bir kısmını bu sistemlerden sağlamaktadır [1]. Yapılan birçok araştırma, yakın gelecekte fosil yakıt kaynaklarının tükeneceği ve geriye sadece yenilenebilir enerji kaynaklarının kalacağı sonucunu göstermektedir. Günümüzde, birçok disiplinden çok sayıda bilim adamı yenilenebilir enerji kaynaklarıyla ilgili çalışmalar yapmaktadır. Yapılan bu çalışmalar, gün geçtikçe semeresini vermekte ve yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak enerji üretimini sağlamak için kurulan santrallerin maliyetleri düşmektedir. Ülkemizde de yenilenebilir enerji kaynaklarının tanıtımı, kullanımının artırılması hususunda üniversitelere ciddi görevler düşmektedir. Hiç şüphe yok ki, yenilenebilir enerji kaynaklarının maliyetlerinin azaltılması kadar verimliliğinin artırılması da çok önemlidir [2]. Fotovoltaiklerin kullanımında verimi artıran yöntemlerden biri, güneş modülleri üzerine yoğunlaştırılmış güneş ışığı göndermektir. Bu durumda, özel olarak tasarlanmış ve soğutulan güneş modülleri gerekmektedir. Verimi artıran diğer yöntem ise, modüllerin gökyüzündeki en aydınlık noktaya dik açı yapacak şekilde yerleştirilmesi ve gün boyunca bu konumu korumasının sağlanmasıdır [3]. Bu bağlamda yapılan bu çalışmada, başlıca yenilenebilir enerji kaynağı olan güneşten daha verimli bir şekilde faydalanabilmek amacıyla bir sistem tasarlanmıştır. Bir güneş kolektörü ya da fotovoltaik modülün, güneş ışınımlarını maksimum alması, ancak güneş ışıklarının modüle ya da kolektöre dik açılarla çarpmasıyla mümkün olabilir [4]. Tasarlanan sistemde, üzerine birbirini görmeyecek şekilde iki adet LDR yerleştirilen fotovoltaik bir paneli temsil eden bir güneş piline, adım motoru ve mikro denetleyici kullanılarak güneşin konumuna göre hareket kabiliyeti kazandırılmıştır. Sistemde, hassas bir hareketin sağlanabilmesi için adım motoru kullanılmıştır. Konumlandırma işlemi için iki adet LDR (Light Dependent Resistor) birbirini görmeyecek şekilde yerleştirilmiş ve bu LDR'lerden alınan analog veriler, ilk olarak kullanılan ADC'ler (Analog-Digital Converter) sayesinde dijitale çevrilmiştir. Ardından da, panelin farklı yerlerinden alınan ışık şiddeti verileri, bir mikro-denetleyiciyle değerlendirilerek paneli kontrol eden adım motorunun kumandası sağlanmıştır. Burada amaç, fotovoltaik bir paneli en fazla güneş enerjisi alabileceği konuma getirmektir [2]. 2. Sistemin Donanımı Sistemde ışık şiddetinin ölçülmesi amacıyla direnci ışık şiddetiyle değişen iki adet LDR kullanılmıştır. Uygulamada LDR'lerden alınan analog verilerin dijitale çevrilmesi amacıyla bir adet analog girişe ve sekiz adet dijital çıkışa sahip iki adet ADC804 kullanılmıştır. ADC804'te bulunan 8 bitten 4'0, LSB (Less Significant Bit), diğer 4 bit ise MSB'dir (Most Significant Bit). Sistemde iki adet ADC804'ün, 4'er biti kul-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=